RO134197A2 - Process for preparing composite hydrogels based on collagen and silver nanoparticles for preventing wound infections - Google Patents

Process for preparing composite hydrogels based on collagen and silver nanoparticles for preventing wound infections Download PDF

Info

Publication number
RO134197A2
RO134197A2 ROA201801009A RO201801009A RO134197A2 RO 134197 A2 RO134197 A2 RO 134197A2 RO A201801009 A ROA201801009 A RO A201801009A RO 201801009 A RO201801009 A RO 201801009A RO 134197 A2 RO134197 A2 RO 134197A2
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
collagen
nanoparticles
bucharest
materials
prof
Prior art date
Application number
ROA201801009A
Other languages
Romanian (ro)
Inventor
Coralia Bleotu
Laura Denisa Dragu
Lilia Matei
Carmen Cristina Diaconu
Mihaela Chivu-Economescu
Sabina Andrada Zurac
Ana Iulia Neagu
Laura Georgiana Necula
Alina Maria Holban
Lia Mara Ditu
Mariana-Carmen Chifiriuc
Veronica Lazăr
Graţiela Gradisteanu
Ionela-Andreea Neacsu
Vladimir Lucian Ene
Ecaterina Andronescu
Anton Ficai
Cristina Balas
Cristina Ciobanu
Laurenţiu Cezar Irimia
Stela Daniela Dragan
Original Assignee
Sanimed Internaţional Impex S.R.L.
Universitatea Din Bucureşti
Universitatea Politehnica Bucureşti
Institutul De Virusologie "Ştefan S.Nicolau"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanimed Internaţional Impex S.R.L., Universitatea Din Bucureşti, Universitatea Politehnica Bucureşti, Institutul De Virusologie "Ştefan S.Nicolau" filed Critical Sanimed Internaţional Impex S.R.L.
Priority to ROA201801009A priority Critical patent/RO134197A2/en
Publication of RO134197A2 publication Critical patent/RO134197A2/en

Links

Landscapes

  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

The invention relates to a process for preparing composite hydrogels based on collagen and silver nanoparticles for preventing wound infections. According to the invention, the process consists in directly reducing Ag ions, in situ, in the collagen gel, in the presence of reducing agents, such as NaBH, citric acid, followed by hydrogen reticulation in the presence of a reticulation agent such as, glutaraldehyde, to result in a collagen matrix with a content of Ag nanoparticles within the range 0.1...5%, having an antimicrobial activity against adhered and in-suspension Gram-positive and Gram-negative bacteria and immunomodulating activity.

Description

DESCRIEREA BREVETULUI: PROCEDEU DE OBȚINERE A UNOR HIDROGELURI COMPOZITE PE BAZĂ DE COLAGEN ȘI NANOPARTICULE DE ARGINT PENTRU PREVENIREA INFECȚIILOR DE PLAGĂPATENT DESCRIPTION: PROCESS FOR OBTAINING COLAGEN-BASED COMPOUND HYDROGELS AND SILVER NANOPARTICLES FOR THE PREVENTION OF WOUND INFECTIONS

Vindecarea plăgilor cutanate este un proces dinamic și complex care implică matricea extracelulară, mediatori solubili și activarea diferitelor tipuri celulare. în cadrul unui proces normal de vindecare, există o tranziție specifică de la fază inflamatorie la regenerarea tisulară urmată de angiogeneza și reorganizare tisulară (Dovi JV, Szpaderska AM 2004). Procesul de vindecare este încetinit de existența unei faze inflamatorii prelungite și a țesutului necrotic care favorizează aderența și proliferarea bacteriană, precum și formarea de biofilme (Zhao și colab., 2013). Biofilmele microbiene sunt prezente la aproximativ 6% din rănile acute și la peste 90% din rănile cronice (Attinger and Wolcott, 2012). în general, infecțiile cu producere de biofilme au o progresie lentă dar, odată stabilite, sunt greu de combătut (Lazăr și colab., 2010).Skin wound healing is a dynamic and complex process involving the extracellular matrix, soluble mediators and the activation of various cell types. in a normal healing process, there is a specific transition from the inflammatory phase to tissue regeneration followed by angiogenesis and tissue reorganization (Dovi JV, Szpaderska AM 2004). The healing process is slowed by the existence of a prolonged inflammatory phase and necrotic tissue that promotes bacterial adhesion and proliferation, as well as the formation of biofilms (Zhao et al., 2013). Microbial biofilms are present in approximately 6% of acute injuries and over 90% of chronic injuries (Attinger and Wolcott, 2012). In general, infections with biofilm production have a slow progression but, once established, are difficult to combat (Lazăr et al., 2010).

Managementul plăgilor cutanate rezidă în utilizarea tratamentelor locale cu scopul prevenirii / tratamentului infecțiilor de plagă și al regenerării tisulare rapide și eficiente. Structurile colagenice umede și uscate sunt considerate în prezent una dintre strategiile cele mai eficiente în tratamentul plăgilor cutanate acute și cronice (Grigore și colab., 2017).The management of skin wounds lies in the use of local treatments in order to prevent / treat wound infections and fast and effective tissue regeneration. Wet and dry collagen structures are currently considered one of the most effective strategies in the treatment of acute and chronic skin wounds (Grigore et al., 2017).

Nanoparticulele anorganice prezintă numeroase aplicații în domeniul biomedical și în industria farmaceutică. Anumite tipuri, precum cele metalice, de argint (Ag), cupru (Cu), titan (Ti), fer (Fe) și zinc (Zn), au demonstrat activități antimicrobiene semnificative, fiind în prezent investigate pentru dezvoltarea de noi strategii antimicrobiene, ca alternative la utilizarea antibioticelor. Este binecunoscut faptul că argintul utilizat în diferite forme (ex. forma elementală, compuși anorganici sau formulări organice sau anorganice) poate avea un pronunțat efect antimicrobian și chiar favorizează vindecarea plăgilor atunci când este inclus în diferite pansamente (Michaels și colab., 2009).Inorganic nanoparticles have numerous applications in the biomedical field and in the pharmaceutical industry. Certain types, such as metallic, silver (Ag), copper (Cu), titanium (Ti), iron (Fe) and zinc (Zn), have demonstrated significant antimicrobial activity and are currently being investigated for the development of new antimicrobial strategies, as alternatives to the use of antibiotics. It is well known that silver used in various forms (eg elemental form, inorganic compounds or organic or inorganic formulations) may have a pronounced antimicrobial effect and even promote wound healing when included in various dressings (Michaels et al., 2009).

Problema pe care invenția o rezolvă constă în inhibarea biofilmelor microbiene, una dintre cauzele principale ale întârzierii vindecării plăgilor cronice ale pacienților cu alte afecțiuni de fond (e.g., diabet, tulburări circulatorii etc). Plăgile cronice reprezintă o nișă favorabilă pentru dezvoltarea biofilmelor datorită răspunsului imunitar alterat care crește sensibilitatea la infecții, pe când țesutul necrotic ce ^pare local favorizează aderența microbiană. Biofilmele formate la SANIMED Universitatea din Universitatea Institutul de VirusologieThe problem that the invention solves is the inhibition of microbial biofilms, one of the main causes of delayed healing of chronic wounds of patients with other underlying conditions (e.g., diabetes, circulatory disorders, etc.). Chronic wounds are a favorable niche for the development of biofilms due to the altered immune response that increases susceptibility to infections, while the necrotic tissue that appears locally promotes microbial adhesion. Biofilms formed at SANIMED University from the University Institute of Virology

INTERNATIONAL București Politehnica Ștefan S. Nicolau, BucureștiINTERNATIONAL Bucharest Politehnica Ștefan S. Nicolau, Bucharest

IMPEX SRL BucureștiIMPEX SRL Bucharest

Catal in-RobertinoCatal in-Robertino

HIDEGHideg

Prof. dr. MirceaProf. Dr. Mircea

DUMITRUDumitru

Prof.dr. MihneaProf. Mihnea

COSTOIUCostoiu

Dr. Carmen CristinaDr. Carmen Cristina

DIACONU a 2018 01009DIACONU 2018 01009

29/11/2018 nivelul plăgilor cronice influențează funcționarea celulelor implicate în vindecarea rănii (neutrofile, celule endoteliale, fibroblaste), răspunsul imunitar cutanat și angiogeneza (Mihai și colab., 2018). Majoritatea hidrogelurilor sau pansamentelor pe bază de colagen disponibile pe piața internațională sunt produse colagenice care se utilizează cu precauție în tratamentul plăgilor, fiind manipulate de regulă de către personalul medical instruit si, cu toate că prezintă numeroase avantaje în vindecarea rănilor cutanate, majoritatea nu prezintă si efect antimicrobian.29/11/2018 the level of chronic wounds influences the functioning of the cells involved in wound healing (neutrophils, endothelial cells, fibroblasts), skin immune response and angiogenesis (Mihai et al., 2018). Most collagen-based hydrogels or dressings available on the international market are collagen products that are used with caution in the treatment of wounds, are usually handled by trained medical personnel and, although they have many advantages in healing skin wounds, most do not have antimicrobial effect.

Soluția pe care o propune prezența invenție este dezvoltarea de hidrogeluri (multi)funcționale avansate, pe bază de colagen și nanoparticule anorganice cu efect antimicrobian, care să faciliteze vindecarea plăgilor cutanate acute și cronice chiar și în cazul unor infecții asociate. De noile produse ar putea să beneficieze persoane vârstnice, paraplegici sau imobilizați din alte cauze, boli cronice (i.e. diabet), dar și persoane active cu diferite răni cronice, arsuri, afecțiuni chimice ale pielii, traume de suprafață sau profunde și traume mecanice.The solution proposed by the present invention is the development of advanced (multi) functional hydrogels, based on collagen and inorganic nanoparticles with antimicrobial effect, which facilitate the healing of acute and chronic skin wounds even in the case of associated infections. The new products could benefit the elderly, paraplegics or the immobilized due to other causes, chronic diseases (i.e. diabetes), but also active people with various chronic wounds, burns, chemical skin diseases, surface or deep traumas and mechanical traumas.

Avantajele invenției:Advantages of the invention:

Biomaterialele pe bază de colagen și nanoparticule de argint prezintă avantajul ca favorizează vindecarea rănilor prin:Collagen-based biomaterials and silver nanoparticles have the advantage of promoting wound healing by:

Asigurarea unui precursor de piele;Providing a skin precursor;

menținerea unor parametri optimi de umiditate și aerare;maintaining optimal humidity and aeration parameters;

biocompatibilitate;biocompatibility;

proprietăți hemostatice;hemostatic properties;

prevenirea formării biofilmelor microbiene.preventing the formation of microbial biofilms.

Se prezintă în continuare exemple ale invenției în legătură cu:The following are examples of the invention in connection with:

Fig. 1. Modul de obținere al materialelor colagenice cu nanoparticule de Ag (în una sau două etape).Fig. 1. How to obtain collagenous materials with Ag nanoparticles (in one or two steps).

Tabelul 1. Descrierea tehnică a materialelor colagenice obținute.Table 1. Technical description of the collagenous materials obtained.

Fig. 2. Morfologia celulelor HeLa dezvoltate pe suprafața, la zona de contact și la distanță de materialul colagenicFig. 2. Morphology of HeLa cells developed on the surface, at the area of contact and away from collagenous material

Fig. 3. Cuantificarea viabilității celulare în prezența materialelor colagenice cu Ag.Fig. 3. Quantification of cell viability in the presence of collagenous materials with Ag.

SANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRL SANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRL Universitatea din București The University of Bucharest Universitatea Politehnica București Polytechnic University of Bucharest Institutul de Virusologie Ștefan S. Nicolau, București Ștefan S. Nicolau Institute of Virology, Bucharest Catalin-Robertino Catalin-Robertino Prof. dr. Mircea Prof. Dr. Mircea Prof.dr. Mihnea Prof. Mihnea Dr. Carmen Cristina Dr. Carmen Cristina HIDEG Hideg DUMITRU Dumitru COSTOIU Costoiu DIACONU Diaconu

a 2018 01009and 2018 01009

29/11/2018 /0?29/11/2018 / 0?

Fig. 4. Expresia markerilor de inducere a apoptozei prin mecanisme extrinseci în prezența materialelor colagenice cu Ag.Fig. 4. Expression of markers inducing apoptosis by extrinsic mechanisms in the presence of collagenous materials with Ag.

Fig. 5. Expresia markerilor de activare a metabolismului celular în prezența materialelor colagenice cu Ag.Fig. 5. Expression of markers activating cellular metabolism in the presence of collagenous materials with Ag.

Fig. 6. Histogramele suprapuse ale ciclului celular al celulelor HeLa menținute în prezența materialelor colagenice cu Ag.Fig. 6. Overlapping histograms of the cell cycle of HeLa cells maintained in the presence of collagenous materials with Ag.

Fig. 7. Reprezentare dot blot a activării celulelor THP-1 în prezența materialor colagenice (hCLAT -human cell line activation test)Fig. 7. Dot blot representation of THP-1 cell activation in the presence of collagenous materials (hCLAT -human cell line activation test)

Fig. 8. Expresia citokinelor inflamatorii în culturi de celule epiteliale în prezența materialelor colagenice cu Ag.Fig. 8. Expression of inflammatory cytokines in epithelial cell cultures in the presence of collagenous materials with Ag.

Fig. 9. Reprezentarea grafică a efectului antimicrobian al materialelor colagenice cuantificat prin metoda calitativă.Fig. 9. Graphical representation of the antimicrobial effect of collagenous materials quantified by the qualitative method.

Fig. 10. Reprezentarea grafică a efectului antimicrobian al materialelor colagenice cuantificat prin metoda cantitativă față de celule microbiene planctonice.Fig. 10. Graphical representation of the antimicrobial effect of collagenous materials quantified by the quantitative method against planktonic microbial cells.

Fig. 11. Reprezentarea grafică a efectului antimicrobian al materialelor colagenice cuantificat prin metoda cantitativă față de celulele microbiene aderate.Fig. 11. Graphical representation of the antimicrobial effect of collagenous materials quantified by the quantitative method against adherent microbial cells.

Fig. 12. Pregătirea animalului, excizia bioptică a unei porțiuni din piele, și implantarea materialului colagenic.Fig. 12. Preparation of the animal, biopsy excision of a portion of the skin, and implantation of collagenous material.

Fig. 13. Aspectul plăgii la 4 zile de la implantarea materialului colagenic.Fig. 13. Appearance of the wound 4 days after implantation of the collagenous material.

Fig. 14. Aspectul plăgii la 4 zile de la inocularea bacteriană și implantarea materialului colagenic.Fig. 14. Appearance of the wound 4 days after bacterial inoculation and implantation of collagenous material.

Fig. 15. Analiza expresiei IL-1 la nivelul plăgiiFig. 15. Analysis of IL-1 expression in the wound

Fig. 16. Analiza histopatologica al nivelul plăgiiFig. 16. Histopathological analysis of the wound level

EXEMPLUL 1. OBȚINEREA HIDROGELURILOR COMPOZITE PE BAZĂ DEEXAMPLE 1. OBTAINING COMPOUND HYDROGELS BASED ON

COLAGEN SI NANOPARTICULE DE ARGINT jCOLLAGEN AND SILVER NANOPARTICLES j

Colagenul a fost obținut prin solubilizare în mediu acid, în prezența enzimei proteolitice pepsină. Metodologice de implementare s-au desfășurat în arii de lucru dedicate pentru fiecare operație, cu condiții de mediu și igienă controlate. Pentru obținerea materialului colagenic, au fost exploatate surse bogate de colagen, respectiv materii prime de origine bovină sau ecvină, de origine controlată din punct de vedere sanitar-veterinar. Materia prima atent selecționată și cu trasabilitate înregistrată, a fost supusă procesului de prelucrară primară manuală (etapă tehnologică preliminară, ce presupune o succesiune de operații, respectiv de dezghețareCollagen was obtained by solubilization in an acid medium, in the presence of the proteolytic enzyme pepsin. Implementation methodologies were carried out in dedicated work areas for each operation, with controlled environmental and hygiene conditions. In order to obtain the collagen material, rich sources of collagen were exploited, respectively raw materials of bovine or equine origin, of controlled origin from a sanitary-veterinary point of view. The raw material carefully selected and with registered traceability, was subjected to the process of manual primary processing (preliminary technological stage, which involves a succession of operations, respectively thawing

SANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRL SANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRL Universitatea din București The University of Bucharest Universitatea Politehnica București Polytechnic University of Bucharest Institutul de Virusologie Ștefan S. Nicolau, București Ștefan S. Nicolau Institute of Virology, Bucharest Catalin-Robertino Catalin-Robertino Prof. dr. Mircea Prof. Dr. Mircea Prof.dr. Mihnea Prof. Mihnea Dr. Carmen Cristina Dr. Carmen Cristina HIDEG Hideg DUMITRU Dumitru COSTOIU Costoiu DIACONU Diaconu

a 2018 01009and 2018 01009

29/11/2018 controlată, decontaminare, îndepărtarea părților necolagenice sau lipidice, spălare cu minim cinci volume de apă pură, raportate la materia prima prelucrată), dar și unei prelucrări secundare (etapă tehnologică controlată, ce presupune mărunțirea materiei prime, cu ajutorul unei echipament de tip tocător industrial, cu sită Simian, cu diametrul ochiurilor de 3-5 mm). Materia prima astfel prelucrată, a fost porționată, sub formă de pachete gata de utilizare și supuse congelării rapide la -20 °C. Au fost respectare regulile de control interfazic specific materiilor prime de origine animală, iar loturile de materii prima utilizate s-au introdus în bază de date privind trasabilitatea extinsă a produsului.29/11/2018 controlled, decontamination, removal of non-collagenous or lipid parts, washing with at least five volumes of pure water, related to the processed raw material), but also a secondary processing (controlled technological stage, which involves crushing the raw material, using a industrial shredder type equipment, with Simian sieve, with a mesh diameter of 3-5 mm). The raw material thus processed was portioned, in the form of ready-to-use packages and subjected to rapid freezing at -20 ° C. The rules for interphase control specific to raw materials of animal origin were complied with, and the batches of raw materials used were entered into the database on the extended traceability of the product.

Materia primă de origine bovină, a fost supusă unui procedeu de tratare enzimatică, în mediu acid, în scopul solubilizării colagenului. A fost utilizat un echipament de tip omogenizator industrial prevăzut cu cuve interschimbabile cu capacitatea utilă de 50 L, care asigură o bună omogenitate în masă de reacție, cu viteză de rotație controlată (de minim 40 rotații/minut). Amestecul de extracție a colagenului, a presupus un mediu acid (pH 2-3), asigurat de o soluție de acid acetic 0.5M (20L), enzimă preteolitica, pepsină raportul dintre pepsină și substanță uscată a țesutului luat în lucru, fiind de 1:99-1:5 , ca de exemplu 1:9. Solubilizarea colagenului s-a desfășurat pe o perioadă de 48 de ore, în condiții controlate de temperatură (20-25°C), cu agitate intermitentă monitorizată (40 de rotații/minut, timp de 20 minute la fiecare oră). îndepărtarea țesutului nedigerat s-a realizat prin centrifugare (4 °C, 9000 rpm, timp de 15 minute), obținânduse un gel de colagen, cu o valoare de pH 2.3-2.5, cu aspect albicios-translucid, cu consistență vâscoasă. Purificarea colagenului a fost realizată prin dializă, față de apa pură, sau prin diafiltrare, utilizând coloane ceramice (cu porozitatea echivalentă de 20 nm), în contracurent fată de circuitul gelului de colagen, până la ajustarea valorii pH-ului în intervalul 6.5-7.The raw material of bovine origin was subjected to an enzymatic treatment process in an acid medium in order to solubilize the collagen. An industrial homogenizer type equipment was used with interchangeable tanks with a useful capacity of 50 L, which ensures a good homogeneity in reaction mass, with controlled rotation speed (minimum 40 rotations / minute). The collagen extraction mixture involved an acidic environment (pH 2-3), provided by a solution of 0.5M acetic acid (20L), preteolytic enzyme, pepsin the ratio between pepsin and dry matter of the tissue used, being 1 : 99-1: 5, such as 1: 9. Collagen solubilization was performed for a period of 48 hours, under temperature controlled conditions (20-25 ° C), with monitored intermittent agitation (40 rotations / minute, for 20 minutes every hour). Removal of undigested tissue was performed by centrifugation (4 ° C, 9000 rpm, for 15 minutes), obtaining a collagen gel, with a pH value of 2.3-2.5, with a whitish-translucent appearance, with a viscous consistency. Collagen purification was performed by dialysis, against pure water, or by diafiltration, using ceramic columns (with an equivalent porosity of 20 nm), countercurrent to the collagen gel circuit, until the pH value was adjusted in the range of 6.5-7. .

Hidrogelurile compozite pe bază de colagen și nanoparticulele de Ag au fost obținute prin reducerea Ag+ la Ag°, in-situ (prin adăugarea reactanților în hidrogelul de colagen) denumită ulterior “într-o etapă”, respectiv obținerea în prealabil a nanoparticulelor metalice și adăugarea ulterioară a hidrogelului de colagen, denumită ulterior “în două etape”. în ambele cazuri probele au fost supuse omogenizării mecanice viguroase, în vederea obținerii unei distribuții cât mai uniforme a particulelor în masa polimerică. în acest sens s-a utilizat ca agent reducător, NaBEL,Collagen-based composite hydrogels and Ag nanoparticles were obtained by reducing Ag + to Ag °, in-situ (by adding reagents to the collagen hydrogel), hereinafter referred to as "in one step", respectively obtaining metal nanoparticles in advance, and the subsequent addition of collagen hydrogel, later called "two-step". in both cases the samples were subjected to vigorous mechanical homogenization, in order to obtain a more uniform distribution of the particles in the polymer mass. In this respect, NaBEL was used as a reducing agent,

SANIMED Universitatea dinSANIMED University of

INTERNATIONAL BucureștiINTERNATIONAL Bucharest

IMPEX SRLIMPEX SRL

Universitatea Institutul de VirusologieUniversity Institute of Virology

Politehnica Ștefan S. Nicolau, BucureștiȘtefan S. Nicolau Polytechnic, Bucharest

BucureștiBucharest

Catalin-RobertinoCatalin-Robertino

HIDEGHideg

Prof. dr. MirceaProf. Dr. Mircea

DUMITRUDumitru

Prof.dr. MihneaProf. Mihnea

COSTOIUCostoiu

Dr. Carmen CristinaDr. Carmen Cristina

DIACONU a 2018 01009DIACONU 2018 01009

29/11/2018 respectiv un amestec reducător bazat pe efectul sinergetic al NaBH4 și acidului citric (reducător biocompatibil, de tipul antioxidanților, dar cu efect reducător cunoscut ca fiind mai redus decât cel al NaBEL). Ionii citrat joacă și alte roluri în procesul de reducere a ionilor de argint, precum agent de stabilizare și de complexare. în vederea controlării morfologiei particulelor metalice obținute și menținerii acestora sub formă dispersată, în procesul de sinteză s-a folosit PVP (polivinilpirolidonă), ce favorizează obținerea de structuri plachetare, triunghiulare cu colțuri teșite. Pentru reticularea la rece timp de minim 24h a colagenului s-a utilizat o soluție diluată de glutaraldehidă. Materialele compozite rezultate sunt rezumate în tabelul 1.29/11/2018 respectively a reducing mixture based on the synergistic effect of NaBH4 and citric acid (biocompatible reducing agent, of the antioxidant type, but with a reducing effect known to be lower than that of NaBEL). Citrate ions also play other roles in the process of reducing silver ions, such as stabilizing and complexing agent. In order to control the morphology of the obtained metal particles and to maintain them in dispersed form, in the synthesis process PVP (polyvinylpyrrolidone) was used, which favors the obtaining of platelet, triangular structures with chamfered corners. A dilute solution of glutaraldehyde was used for cold crosslinking of the collagen for at least 24 hours. The resulting composites are summarized in Table 1.

Pentru obținerea tuturor hidrogelurilor compozite s-a folosit drept precursor o soluție apoasă diluată de AgNCh IO’4 M și borohidrură de sodiu (NaBEU) 1 M. în cazul probelor cu agent reducător mixt și agent dispersant, s-au folosit acid citric 0.3M, respectiv polivinilpirolidonă (PVP) 0,007 M. în final s-au adăugat 5 mL de apă oxigenată 30% și a fost menținută agitarea pentru aproximativ 10 minute până când s-a obținut culoarea albastru ușor închis (culoare datorată dimensiunii nanoparticulelor).To obtain all the composite hydrogels, a dilute aqueous solution of 4 M AgOCl and 1 M sodium borohydride (NaBEU) was used as precursor. In the case of samples with mixed reducing agent and dispersing agent, 0.3M citric acid was used, respectively polyvinylpyrrolidone (PVP) 0.007 M. finally 5 mL of 30% hydrogen peroxide was added and stirring was maintained for about 10 minutes until a slightly dark blue color was obtained (color due to the size of the nanoparticles).

în vederea analizării gradului de eliberare a nanoparticulelor din constituția hidrogelurilor, a fost utilizată spectrometria de masă cu plasmă cuplată inductiv (ICP-MS). Această modalitate de analiză elementală este indicată în cazul în care se dorește analizarea unor cantităti reduse de » >In order to analyze the degree of release of nanoparticles from the formation of hydrogels, inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) was used. This method of elemental analysis is indicated if it is desired to analyze small quantities of »>

probă, în care concentrația analitului este mică (de ordinul ppt sau ppb). în acest sens, au fost realizate soluții de aceeași concentrație de hidrogeluri pe bază de colagen și Ag în tampon fosfat salin din care au fost recoltate probe la intervale fixe de timp și analizate cu ajutorul ICP-MS. Rezultatele obținute în cazul probelor cu Ag evidențiază o eliberare lentă a nanoparticulelor din hidrogel, concentrația de argint din soluția de PBS fiind de ~28pg/L după 120h de la imersare. Acest aspect demonstrează că materialele obținute pot asigura o protecție antimicrobiană prelungită, 5-7 zile, fără a necesita înlocuire, în cazul în care sunt utilizate ca pansamente.sample, in which the concentration of the analyte is low (of the order of ppt or ppb). To this end, solutions of the same concentration of collagen and Ag-based hydrogels were made in phosphate buffered saline from which samples were collected at fixed time intervals and analyzed using ICP-MS. The results obtained in the case of Ag samples show a slow release of the nanoparticles from the hydrogel, the silver concentration in the PBS solution being ~ 28pg / L after 120h from immersion. This aspect demonstrates that the materials obtained can provide prolonged antimicrobial protection, 5-7 days, without the need for replacement, if used as dressings.

In figura 1 este reprezentată schema fluxului tehnologic de obținere a hidrogelurilor compozite pe baza de colagen si nanoparticule de argint (într-o etapă, respectiv în două etape).Figure 1 shows the technological flow scheme for obtaining composite hydrogels based on collagen and silver nanoparticles (in one stage, respectively in two stages).

SANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRLSANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRL

Catalin-RobertinoCatalin-Robertino

HIDEGHideg

Universitatea din BucureștiThe University of Bucharest

Prof. dr. MirceaProf. Dr. Mircea

DUMITRUDumitru

Universitatea Institutul de VirusologieUniversity Institute of Virology

Politehnica Ștefan S. Nicolau, BucureștiȘtefan S. Nicolau Polytechnic, Bucharest

BucureștiBucharest

Prof.dr. Mihnea Dr. Carmen CristinaProf. Mihnea Dr. Carmen Cristina

COSTOIU DIACONU a 2018 01009COSTOIU DIACONU a 2018 01009

29/11/201811/29/2018

EXEMPLUL 2. ANALIZA CALITATIVĂ ȘI CANTITATIVĂ A TOXICITĂȚII MATERIALELOR COLAGENICE CU AG SI A MECANISMELOR INTIME DE INTERACȚIUNE CU CELULELE MAMALIENE 5EXAMPLE 2. QUALITATIVE AND QUANTITATIVE ANALYSIS OF TOXICITY OF AG COLAGENIC MATERIALS AND INTIMATE MECHANISMS OF INTERACTION WITH MAMMAL CELLS 5

Pentru analiza cantitativă a toxicității induse de hidrogelurile colagenice cu Ag a fost utilizată linia celulară aderentă HeLa (American Cell Type Collection [ATCC] CCL-2). Eșantioanele de materiale colagenice cu Ag (2cm2) sterilizate în prealabil prin iradiere UV au fost distribuite în plăci cu 6 godeuri, după care au fost spălate cu ser fiziolic steril și echilibrate în mediu, cu stabilizarea valorii pH la 7,2-7,4. Ulterior, în fiecare godeu conținând câte un fragment de materiale colagenice cu Ag s-au adăugat 3x106 celule. Plăcile au fost incubate în mediu Dulbecco modificat (DMEM:F12) (Sigma, USA), suplimentat cu ser bovin fetal 10% inactivat termic (Sigma, USA), la 37 °C, în atmosferă umedă cu 5% CO2, timp de 24 de ore. Morfologia celulelor a fost observată la microscopul Zeiss Observer Dl și celulele au fost fotografiate în contrast de fază utilizând camera AxioCam MRm.Adherent cell line HeLa (American Cell Type Collection [ATCC] CCL-2) was used for quantitative analysis of Ag-induced collagen hydrogel toxicity. Samples of collagenous materials with Ag (2cm 2 ) previously sterilized by UV irradiation were distributed in 6-well plates, after which they were washed with sterile saline and equilibrated in medium, stabilizing the pH value at 7.2-7, 4. Subsequently, 3x10 6 cells were added to each well containing a fragment of collagenous Ag materials. The plates were incubated in modified Dulbecco's medium (DMEM: F12) (Sigma, USA), supplemented with thermally inactivated 10% fetal bovine serum (Sigma, USA), at 37 ° C, in a humid atmosphere with 5% CO2 for 24 ° C. for hours. The cell morphology was observed under the Zeiss Observer Dl microscope and the cells were photographed in phase contrast using the AxioCam MRm camera.

Celulele dezvoltate la zona de contact cu materialele colagenice cu Ag prezintă o morfologie specifică celulelor apoptotice, moarte (figura 2). Ulterior, materialele colagenice cu Ag au fost scoase din plăcile de cultură, fixate în alcool și colorate cu iodura de propidiu. Ulterior, ambele fețe ale fiecărui produs au fost examinate la microscopul de fluorescență, confirmndu-se faptul că celulele HeLa nu au aderat la materialele colagenice.Cells developed at the point of contact with Ag collagenous materials show a specific morphology of dead, apoptotic cells (Figure 2). Subsequently, the collagenous Ag materials were removed from the culture plates, fixed in alcohol and stained with propidium iodide. Subsequently, both sides of each product were examined under a fluorescence microscope, confirming that HeLa cells did not adhere to collagenous materials.

Cuantificarea toxicității induse de materialele colagenice cu Ag a fost realizată utilizând testul albastru tripan și rezultatele sunt prezentate ca % viabilitate raportat la control în figura 3. Viabilitatea celulelor HeLa a fost > 60% pentru toate materialele testate, și > 80% pentru AgNCh, colagen + NaBH4 într-o etapă și AgNCU, NaBH4, acid citric, PVP + colagen în două etape, procent care, conform standardelor de evaluare a citotoxicității biomaterialelor, indică un nivel de citotoxicitate redusă.The quantification of toxicity induced by collagenous materials with Ag was performed using the trypan blue test and the results are presented as% viability compared to the control in figure 3. The viability of HeLa cells was> 60% for all tested materials, and> 80% for AgNCh, collagen + NaBH4 in one step and AgNCU, NaBH4, citric acid, PVP + collagen in two steps, a percentage that, according to biomaterial cytotoxicity assessment standards, indicates a low level of cytotoxicity.

Pentru evaluarea mecanismelor de inducere a toxicității, celulele menținute timp de 24h în prezența hidrogelurilor compozite pe baza de Ag au fost tripsinizate, centrifugate, și supuse extracției ARN cu Trizol (Thermo Fisher Scientific, SUA), conform protocolului producătorului.To evaluate the mechanisms of toxicity induction, cells maintained for 24 h in the presence of Ag-based composite hydrogels were trypsinized, centrifuged, and subjected to RNA extraction with Trizol (Thermo Fisher Scientific, USA), according to the manufacturer's protocol.

SANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRL SANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRL Universitatea din București The University of Bucharest Universitatea Politehnica București Polytechnic University of Bucharest Institutul de Virusologie Ștefan S. Nicolau, București Institute of Virology Ștefan S. Nicolau, Bucharest Catalin-Robertino Catalin-Robertino Prof. dr. Mircea Prof. Dr. Mircea Prof.dr. Mihnea Prof. Mihnea Dr. Carmen Cristina Dr. Carmen Cristina HIDEG Hideg DUMITRU Dumitru COSTOIU Costoiu D1ACONU D1ACONU

a 2018 01009and 2018 01009

29/11/2018 /Of29/11/2018 / Of

ARN extras a fost uscat pe gheață și resuspendat în 20 pL apă fără nucleaze. Concentrația și puritatea ARN a fost determinată cu ajutorul spectrofotometrului Eppendorf BioPhotometer plus (Eppendorf, Germania). ARN total a fost revers-transcris folosindu-se kit-ul High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit with RNAse inhibitor (Thermo Fisher Scientific, SUA) pornind de la 2 pg ARN. Reacția de revers-transcriere s-a realizat în thermocycler-ul BioRad DNA ENGINE Dyad, folosind programul: 25 °C, 10 min.; 37 °C, 120 min.; 85 °C, 5 min. în reacția de qPCR au fost introduse câte 50 ng ADNc pentru fiecare probă, mixul de amplificare conținând și mix de reacție, TaqMan Gene Expression Mașter Mix (Thermo Fisher Scientific, SUA), și primeri, Taqman Gene Expression Assays (Thermo Fisher Scientific, SUA) după cum urmează: Casp7 (HsOOl 69152_ml), Casp8 (HsOOl 54256_ml), Casp9 (Hs00154261_ml), BAX (HsOOl 80269_ml), BCL2 (Hs00153350_ml), MCL1 (HsOOl 72036_ml), ARRB1 (Hs00244527_ml) și TRPC1 (Hs00608195_ml). Cuantificarea nivelului de expresie a fost realizată pe aparatul StepOne Plus Real-Time PCR System (Thermo Fisher Scientific, SUA), fiecare experiment fiind realizat în triplicat. Condițiile reacției de amplificare au fost: 95 °C, 10 min.; 40 x (95 °C, 15 sec.; 60 °C, 1 min.). Rezultatele au fost analizate cu StepOne Software v2.3 (Thermo Fisher Scientific, SUA), compararea nivelurilor de expresie relative fiind realizată prin metoda AACt. în calitate de control endogen a fost utilizat nivelul de expresie al genei GAPDH.The extracted RNA was dried on ice and resuspended in 20 μL of nuclease-free water. RNA concentration and purity were determined using the Eppendorf BioPhotometer plus spectrophotometer (Eppendorf, Germany). Total RNA was reverse-transcribed using the High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit with RNAse inhibitor (Thermo Fisher Scientific, USA) starting from 2 pg RNA. The reverse-transcription reaction was performed in the BioRad DNA ENGINE Dyad thermocycler, using the program: 25 ° C, 10 min .; 37 ° C, 120 min .; 85 ° C, 5 min. 50 ng cDNA were introduced into the qPCR reaction for each sample, the amplification mix also containing the reaction mix, TaqMan Gene Expression Master Mix (Thermo Fisher Scientific, USA), and primers, Taqman Gene Expression Assays (Thermo Fisher Scientific, USA). ) as follows: Casp7 (HsOOl 69152_ml), Casp8 (HsOOl 54256_ml), Casp9 (Hs00154261_ml), BAX (HsOOl 80269_ml), BCL2 (Hs00153350_ml), MCL1 (HsOOl 72036_ml), HR0051) and Expression level quantification was performed on the StepOne Plus Real-Time PCR System (Thermo Fisher Scientific, USA), each experiment being performed in triplicate. The conditions of the amplification reaction were: 95 ° C, 10 min .; 40 x (95 ° C, 15 sec .; 60 ° C, 1 min.). The results were analyzed with StepOne Software v2.3 (Thermo Fisher Scientific, USA), comparing the relative expression levels being performed by the AACt method. The expression level of the GAPDH gene was used as endogenous control.

Apoptoza poate fi inițiată prin una din cele două căi separate (calea intrinsecă sau extrinsecă), ambele conducând la faza finală, efectoare, de execuție. In prezența materialelor colagenice, calea intrinsecă, declanșată de stimuli interni (stres biochimic, alterarea ADN, starvare, etc) este inhibată, prin rducerea expresiei genelor pentru caspaza 9 și proteinele Bcl2 și Bax. In schimb, calea extrinsecă, declanșată prin legarea ligandului la receptorii moarte de pe suprafața celulei (TNFR1/ FAS) este activață de către hidrogelurile colagenice dopate cu Ag producându-se inițierea activării caspazelor în aval, respectiv caspaza 8 și caspaza 7 (figura 4).Apoptosis can be initiated by one of two separate pathways (intrinsic or extrinsic pathway), both leading to the final, effector, execution phase. In the presence of collagenous materials, the intrinsic pathway, triggered by internal stimuli (biochemical stress, DNA alteration, starvation, etc.) is inhibited by reducing gene expression for caspase 9 and Bcl2 and Bax proteins. Instead, the extrinsic pathway, triggered by ligand binding to dead receptors on the cell surface (TNFR1 / FAS) is activated by Ag-doped collagen hydrogels, initiating the activation of downstream caspases, respectively caspase 8 and caspase 7 (figure 4). .

Beta-arrestin 1 (ARRB1) este o proteină adaptor, cu o gamă largă de funcții celulare și moleculare, inclusiv în reglarea hipoxiei celulare prin co-localizarea și interacția fizică cu HIFla, care facilitează absorbția glucozei și glicoliza. Modularea expresiei ARB1 sub influența materialelor colagenice demonstrează interferența cu metabolismul celular (figura 5). Astfel,Beta-arrestin 1 (ARRB1) is an adapter protein with a wide range of cellular and molecular functions, including in the regulation of cellular hypoxia by co-localization and physical interaction with HIFla, which facilitates glucose absorption and glycolysis. Modulation of ARB1 expression under the influence of collagenous materials demonstrates interference with cellular metabolism (Figure 5). So,

SANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRL SANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRL Universitatea din București The University of Bucharest Universitatea Politehnica București Polytechnic University of Bucharest Institutul de Virusologie Ștefan S. Nicolau, București Ștefan S. Nicolau Institute of Virology, Bucharest Catalin-Robertino Catalin-Robertino Prof. dr. Mircea Prof. Dr. Mircea Prof.dr. Mihnea Prof. Mihnea Dr. Carmen Cristina Dr. Carmen Cristina HIDEG Hideg DUMITRU Dumitru COSTOIU Costoiu DIACONU Diaconu

a 2018 01009and 2018 01009

29/11/2018 materialele AgNCh, colagen, acid citric, PVP, NaBH4 și respectiv, AgNCL, NaBH4, colagen au indus scăderea semnificativă a acestei proteine, în timp ce AgNCh, colagen + NaBFL într-o etapă și AgNCh, NaBH4, acid citric, PVP + colagen în două etape au indus creșterea expresiei acestei proteine.29/11/2018 the materials AgNCh, collagen, citric acid, PVP, NaBH4 and, respectively, AgNCL, NaBH4, collagen induced the significant decrease of this protein, while AgNCh, collagen + NaBFL in one stage and AgNCh, NaBH4, acid citrus, PVP + collagen in two stages induced the increase of the expression of this protein.

TRPC1 (Transient receptor potențial channel 1) modulează concentrațiile intracelulare de Ca2 +, controlând evenimentele critice citosolice și nucleare. O caracteristică tipică a canalelor TRP este capacitatea lor de a fi activate de o gamă largă de stimuli externi (inclusiv lumina, sunetul, substanțele chimice, temperatura și atingerea), precum și de schimbările din mediul local (Venkatachalam și Montell, 2007, Nilius și Owsianik, 2011). TRPC1 este o componentă importantă a răspunsului la hipoxie. Expresia crescută a TRPC facilitează influxul de Ca, fenomen facilitat de hipoxie. Astfel, scăderea drastică a expresiei TRPC1 în prezența materialelor colagenice cu Ag, susține ipoteza că acestea nu sunt inductori ai hipoxiei, si nu facilitează influxul de calciu (figura 5).TRPC1 (Transient receptor potential channel 1) modulates intracellular Ca2 + concentrations, controlling critical cytosolic and nuclear events. A typical feature of TRP channels is their ability to be activated by a wide range of external stimuli (including light, sound, chemicals, temperature and touch), as well as changes in the local environment (Venkatachalam and Montell, 2007, Nilius and Owsianik, 2011). TRPC1 is an important component of the hypoxia response. Increased expression of CPR facilitates the influx of Ca, a phenomenon facilitated by hypoxia. Thus, the drastic decrease of TRPC1 expression in the presence of collagenous materials with Ag, supports the hypothesis that they are not inducers of hypoxia, and do not facilitate the influx of calcium (figure 5).

EXEMPLUL 3. ANALIZA INFLUENȚEI MATERIALELOR COLAGENICE CU AG ASUPRA CICLULUI CELULAR AL CELULELOR HELAEXAMPLE 3. ANALYSIS OF THE INFLUENCE OF AG COLAGENIC MATERIALS ON THE CELL CYCLE OF HELA CELLS

Celulele HeLa menținute timp de 24h în prezența hidrogelurilor compozite pe baza de Ag au fost tripsinizate, spălate în tampon fosfat salin (TFS) și fixate în 1 ml etanol 70% rece, cel puțin 30 de minute la -20°C. Ulterior, celulele au fost spălate în TFS, resuspendate în 100 μΐ TFS, tratate cu RNAză (concentrație finală 1 mg/ml) la 37°C timp de 30 minute și colorate cu PI (concentrație finală 100 pg/mL) timp de 30 de minute la 37°C, cu agitare periodică. Probele au fost citite la citometrul în flux Beckman Coulter XLM și analizate cu programul FlowJo.HeLa cells maintained for 24 h in the presence of Ag-based composite hydrogels were trypsinized, washed in phosphate buffered saline (TFS) and fixed in 1 ml of 70% cold ethanol for at least 30 minutes at -20 ° C. Subsequently, the cells were washed in TFS, resuspended in 100 μΐ TFS, treated with RNAase (final concentration 1 mg / ml) at 37 ° C for 30 minutes and stained with PI (final concentration 100 pg / mL) for 30 minutes. minutes at 37 ° C, with regular stirring. The samples were read on the Beckman Coulter XLM flow cytometer and analyzed with the FlowJo program.

Analiza ciclului celular a arătat că hidrogclurilc compozite nu interferă cu fazele ciclului celular al celulelor HeLa menținute în prezența materialelor (figura 6).Cell cycle analysis showed that the hydrochloride composites did not interfere with the cell cycle phases of HeLa cells maintained in the presence of materials (Figure 6).

SANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRLSANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRL

Catalin-RobertinoCatalin-Robertino

HIDEGHideg

Universitatea din BucureștiThe University of Bucharest

Prof. dr. MirceaProf. Dr. Mircea

DUMITRUDumitru

Universitatea Politehnica BucureștiPolytechnic University of Bucharest

Prof.dr. MihneaProf. Mihnea

COSTOIUCostoiu

Institutul de Virusologie Ștefan S. Nicolau, BucureștiȘtefan S. Nicolau Institute of Virology, Bucharest

Dr. Carmen CristinaDr. Carmen Cristina

DIACONUDiaconu

29/11/2018 j n /£>29/11/2018 j n / £>

a 2018 01009and 2018 01009

EXEMPLUL 4. ANALIZA INFLUENTEI MATERIALELOR COLAGENICE CU AG ASUPRA ACTIVĂRII CELULARE (H-CLAT -HUMAN CELL LINE ACTIVATION TEST)EXAMPLE 4. ANALYSIS OF THE INFLUENCE OF AG COLAGENIC MATERIALS ON CELL ACTIVATION (H-CLAT -HUMAN CELL LINE ACTIVATION TEST)

In acest exemplu s-a utilizat linia de celule THP-1 [ATTC TIB-202], (o linie celulară de leucemie monocitică umană) ca un surogat pentru celulele dendritice dermice. Această metodă de testare utilizează celule surogat pentru a evalua migrarea celulelor dendritice cutanate la ganglionii limfatici adiacenți. Un eveniment de sensibilizare a pielii conduce la creșterea expresiei CD54 și / sau CD86 care este utilizat pentru evaluarea activării celulare (Ashikaga și colab., 2010; Reisinger și colab., 2015; Galbiati și colab., 2016).In this example, the THP-1 cell line [ATTC TIB-202] (a human monocytic leukemia cell line) was used as a surrogate for dermal dendritic cells. This test method uses surrogate cells to assess the migration of skin dendritic cells to adjacent lymph nodes. A skin sensitization event leads to increased CD54 and / or CD86 expression that is used to assess cell activation (Ashikaga et al., 2010; Reisinger et al., 2015; Galbiati et al., 2016).

Astfel, 4x105 celule THP-1 au fost însămânțate în plăci cu 24 de godeuri în mediu RPMI suplimentat cu 10% ser fetal bovin. La acestea s-a adăugat eșantionul de material colagenic cu Ag (1 cm2). La 24 de ore materialul colagenic a fost îndepărtat, iar celulele au fost centrifugate, marcate cu CD86 (B72) -PC5.5 (Beckman Coulter B30647) și anti HLA-DR-Pacific Blue (Beckman Coulter A74781). Celulele marcate au fost analizate la citometrul în flux MoFLO Astrios Beckman Coulter (utilizând 488-710/45 Height log (CD86-PC5.5) și 405 - 448/59 Height log (anti HLA-DR-Pacific Blue). Analiza s-a realizat utilizând software-ul Kaluza Analysis version 1.3.Thus, 4x10 5 THP-1 cells were seeded in 24-well plates in RPMI medium supplemented with 10% fetal bovine serum. To these was added the sample of collagenous material with Ag (1 cm 2 ). At 24 hours, the collagenous material was removed and the cells were centrifuged, labeled with CD86 (B72) -PC5.5 (Beckman Coulter B30647) and anti HLA-DR-Pacific Blue (Beckman Coulter A74781). The labeled cells were analyzed on the Astrios Beckman Coulter MoFLO flow cytometer using 488-710 / 45 Height log (CD86-PC5.5) and 405 - 448/59 Height log (anti HLA-DR-Pacific Blue). using Kaluza Analysis software version 1.3.

După îndepărtarea materialului colagenic testat, expresia CD86 și HLA-DR a fost cuantificată prin citometrie în flux. Valoarea relativă a fluorescenței comparativ cu controlul (celule menținute fără material colagenic) este prezentată în figura 7. Rezultatele demonstrează că materialele colagenice cu Ag nu induc activarea celulelor THP-1.After removal of the tested collagen material, CD86 and HLA-DR expression was quantified by flow cytometry. The relative value of fluorescence compared to the control (cells maintained without collagenous material) is shown in Figure 7. The results demonstrate that Ag collagenous materials do not induce the activation of THP-1 cells.

EXEMPLUL 5. INFLUENTA MATERIALELOR COLAGENICE CU AG ASUPRA EXPRESIEI CITOKINELOR INFLAMATORII IN CULTURI DE CELULE EPITELIALEEXAMPLE 5. INFLUENCE OF AG COLLAGEN MATERIALS ON THE EXPRESSION OF INFLAMMATORY CYTOKINES IN EPITHELIAL CELL CULTURES

ARN total a fost extras utilizând reactivul Trizol (Thermo Fisher Scientific, SUA) și revers-transcris folosindu-se kit-ul High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit with RNAse inhibitor (Thermo Fisher Scientific, SUA) conform protocoalelor anterioare. Reacția qPCR s-aTotal RNA was extracted using Trizol reagent (Thermo Fisher Scientific, USA) and reverse-transcribed using the High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit with RNAse inhibitor (Thermo Fisher Scientific, USA) according to previous protocols. The qPCR reaction occurred

SANIMED SANIMED Universitatea din The University of Universitatea University Institutul de Virusologie Institute of Virology INTERNATIONAL INTERNATIONAL București Bucharest Politehnica Polytechnic Ștefan S. Nicolau, București Ștefan S. Nicolau, Bucharest IMPEX SRL IMPEX SRL București Bucharest Catalin-Robertino Catalin-Robertino Prof. dr. Mircea Prof. Dr. Mircea Prof.dr. Mihnea Prof. Mihnea Dr. Carmen Cristina Dr. Carmen Cristina HEDEG HEDEG DUMITRU Dumitru COSTOIU Costoiu DIACONU Diaconu

a 2018 01009and 2018 01009

29/11/2018 j realizat utilizând kit-ul TaqMan Gene Expression Mașter Mix (Thermo Fisher Scientific, SUA), și primeri, Taqman Gene Expression Assays (IL1B (HsOl555410_ml), IL6 (Hs00174131_ml), IL8 (Hs00174103_ml).29/11/2018 j made using the TaqMan Gene Expression Master Mix kit (Thermo Fisher Scientific, USA), and primers, Taqman Gene Expression Assays (IL1B (HsOl555410_ml), IL6 (Hs00174131_ml), IL8 (Hs00174103_ml).

Rezultatele prezentate in figura 8 arată că hidrogelurile colagenice cu Ag induc o creștere a expresiei citokinelor pro-inflamatorii IL6 si IL-8, dar scăderea expresiei IL-1. Este binecunoscut faptul că inflamația (denumită și faza de lag a vindecării unei ulcerații), reprezintă o etapă esențială pentru vindecarea rănilor. Această fază este mediată de leucocite, care, cu ajutorul radicalilor reactivi ai oxigenului cu proprietăți bactericide și proteazelor eliberate, îndepărtează prin digestie enzimatică celulele tisulare moarte și celulele bacteriene; inflamația durează câteva zile, finalizându-se cu apoptoza celulelor inflamatorii (Gilroy și colab., 2004; Eming și colab., 2007). IL-6 este mediator esențial al răspunsului de fază acută, consecutiv leziunii tisulare și se caracterizează prin febră, leucocitoză, creșterea permeabilității vasculare. IL-8 este o chemokină cu efect chemotactic față de neutrofile, eozinofile și favorizează răspunsul inflamator. Mărește densitatea moleculelor de aderență pe membrana neutrofilelor. IL-8 stimulează activarea neutrofilelor (migrare transendotelială, eliberarea enzimelor lizosomale, intensificarea metabolismului oxidativ, generarea anionului superoxid în focarul inflamator). Are efecte asupra celulelor nelimfoide: este haptotactică (induce migrarea celulelor epiteliale spre suprafață). Așadar creșterea nivelului acestor citokine în prezența materialelor colagenice ce favorizează afluxul de leucocite la situsul leziunii cutanate și instalarea fazei inflamatorii acute. Diminuarea nivelului de IL-1 poate fi considerată un rezultat pozitiv, deoarece diferite studii au indicat corelația dintre tendința de cronicizare și întârziere a vindecării plăgilor și nivelul ridicat de IL-1 (Jiang și colab., 2014).The results shown in Figure 8 show that Ag collagen hydrogels induce an increase in the expression of pro-inflammatory cytokines IL6 and IL-8, but a decrease in IL-1 expression. It is well known that inflammation (also called the lag phase of healing an ulcer) is an essential step in wound healing. This phase is mediated by leukocytes, which, with the help of reactive oxygen radicals with bactericidal properties and released proteases, remove by enzymatic digestion dead tissue cells and bacterial cells; inflammation lasts for several days, ending with apoptosis of inflammatory cells (Gilroy et al., 2004; Eming et al., 2007). IL-6 is an essential mediator of the acute phase response, following tissue injury and is characterized by fever, leukocytosis, increased vascular permeability. IL-8 is a chemokine with chemotactic effect against neutrophils, eosinophils and promotes the inflammatory response. Increases the density of adhesion molecules on the neutrophil membrane. IL-8 stimulates the activation of neutrophils (transendothelial migration, release of lysosomal enzymes, intensification of oxidative metabolism, generation of the superoxide anion in the inflammatory focus). It has effects on non-lymphoid cells: it is haptotactic (induces the migration of epithelial cells to the surface). Therefore, the increase in the level of these cytokines in the presence of collagenous materials that favor the influx of leukocytes at the site of skin lesion and the installation of the acute inflammatory phase. Decreased IL-1 levels can be considered a positive result, as various studies have indicated the correlation between the trend of chronic and delayed wound healing and high levels of IL-1 (Jiang et al., 2014).

EXEMPLUL 6. ANALIZA CALITATIVĂ A EFECTULUI ANTIMICROBIANEXAMPLE 6. QUALITATIVE ANALYSIS OF THE ANTIMICROBIAL EFFECT

Pentru evidențierea efectului antimicrobian al hidrogelurilor compozite pe bază de colagen și nanoparticulele de Ag, s-au utilizat următoarele tulpini:To highlight the antimicrobial effect of collagen-based composite hydrogels and Ag nanoparticles, the following strains were used:

Pseudomonas aeruginosa (1 tulpina de laborator, P. aeruginosa ATCC 27853 și 1 izolat clinic, P. aeruginosa 202 = izolat din secreție plagă, tulpină multirezistentă);Pseudomonas aeruginosa (1 laboratory strain, P. aeruginosa ATCC 27853 and 1 clinical isolate, P. aeruginosa 202 = isolated from wound secretion, multidrug-resistant strain);

SANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRL SANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRL Universitatea din București The University of Bucharest Universitatea Politehnica București Polytechnic University of Bucharest Institutul de Virusologie Ștefan S. Nicolau, București Ștefan S. Nicolau Institute of Virology, Bucharest Catalin-Robertino Catalin-Robertino Prof. dr. Mircea Prof. Dr. Mircea Prof.dr. Mihnea Prof. Mihnea Dr. Carmen Cristina Dr. Carmen Cristina HIDEG Hideg DUMITRU Dumitru COSTOIU Costoiu DIACONU Diaconu

a 2018 01009and 2018 01009

29/11/2018 /&!29/11/2018 / &!

Staphylococcus aureus (1 tulpină de laborator, S. aureus ATCC 25923 și 1 izolată clinic,Staphylococcus aureus (1 laboratory strain, S. aureus ATCC 25923 and 1 clinically isolated,

S. aureus MRSA 2 = rezistentă la meticilină, izolată din secreție plagă).S. aureus MRSA 2 = resistant to methicillin, isolated from wound secretion).

Tulpinile au fost menținute pe bulion nutritiv cu 20% glicerol la -80°C. Pentru testele antimicrobiene microorganismele au fost însămânțate pe geloză nutritivă (tulpinile bacteriene). Coloniile obținute au fost utilizate pentru obținerea de suspensii în AFS (apă fiziologică sterilă) de densitate optică 0,5 Mc Farland (l-3xl08 UFC/mL).The strains were kept on nutritious broth with 20% glycerol at -80 ° C. For antimicrobial tests, the microorganisms were seeded on nutrient agar (bacterial strains). The colonies obtained were used to obtain suspensions in AFS (sterile physiological water) of optical density 0.5 Mc Farland (l-3xl0 8 CFU / mL).

Pentru a realiza analiza calitativă a efectului antimicrobian, s-a utilizat o metodă derivată de la metoda standardizată a antibiogramei (Kirby Bauer). Pe un mediu agarizat repartizat în placi Petri se însămânțează microorganismul de testat în pânză cu tamponul. Ulterior se dispun la distanțe egale (aprox 3cm) eșantioanele de pansamente de colagen deshidratate, de dimensiuni egale (diametrul 6mm și grosime de 3mm), sterilizate în prealabil prin expunere la UV timp de 20 min pe fiecare parte. Pentru testarea suspensiilor de nanoparticule utilizate în obținerea hidrogelurilor de colagen funcționalizate cu nanoparticule, pe plăcuțele Petri însămânțate în pânză se adaugă discuri de hârtie de filtru sterile cu diametrul de 6mm, peste care se adaugă 10 pL din dispersiile de nanoparticule la concentrația utilizată pentru obținerea hidrogelurilor (2%, respectiv 3%).To perform the qualitative analysis of the antimicrobial effect, a method derived from the standardized antibiogram method (Kirby Bauer) was used. On an agar medium distributed in Petri dishes, the test microorganism is seeded in a cloth with the swab. Subsequently, the samples of dehydrated collagen dressings, of equal dimensions (diameter 6 mm and thickness of 3 mm), sterilized by UV exposure for 20 minutes on each side, are placed at equal distances (approx. 3 cm). To test the nanoparticle suspensions used in the production of nanoparticle-functionalized collagen hydrogels, 6 mm diameter sterile filter paper discs are added to the Petri dishes sown in cloth, over which 10 pL of the nanoparticle dispersions are added to the concentration used to obtain the hydrogel. (2% and 3%, respectively).

Plăcuțele Petri se incubează timp de 18h la 37°C și ulterior se analizează dimetrele zonelor de inhibiție a creșterii apărute în jurul discurilor de colagen ce conțin diferite tipuri de nanoparticule. Rezultatele prezentate în figura 9 dovedesc faptul că materialul AgNCh NaBFU+colagen prezintă cel mai pronunțat efect antimicrobian atât pentu tulpinile de S. aureus cat si față de cele de P. aeruginosa.The Petri dishes are incubated for 18 hours at 37 ° C and then the diameters of the growth inhibition zones around the collagen disks containing different types of nanoparticles are analyzed. The results presented in figure 9 prove that the AgNCh NaBFU + collagen material shows the most pronounced antimicrobial effect for both S. aureus and P. aeruginosa strains.

EXEMPLUL 7. ANALIZA CANTITATIVĂ A EFECTULUI ANTIMICROBIANEXAMPLE 7. QUANTITATIVE ANALYSIS OF THE ANTIMICROBIAL EFFECT

Inhibarea creșterii microorganismelor planctonice (plutitoare) în prezența materialelorInhibition of the growth of planktonic (floating) microorganisms in the presence of materials

Pentru testarea efectului materialelor obținute asupra creșterii microorganismelor în mediu lichid (culturi planctonice), materialele obținute au fost tăiate sub forma unor discuri cu diametrul de 6 mm și grosime aprox. 3mm și sterilizate prin expunere la radiații UV timp de 20To test the effect of the obtained materials on the growth of microorganisms in liquid medium (planktonic cultures), the obtained materials were cut in the form of discs with a diameter of 6 mm and a thickness of approx. 3mm and sterilized by exposure to UV radiation for 20

SANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRL SANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRL Universitatea din București The University of Bucharest Universitatea Politehnica București Polytechnic University of Bucharest Institutul de Virusologie Ștefan S. Nicolau, București Ștefan S. Nicolau Institute of Virology, Bucharest Catalin-Robertino Catalin-Robertino Prof. dr. Mircea Prof. Dr. Mircea Prof.dr. Mihnea Prof. Mihnea Dr. Carmen Cristina Dr. Carmen Cristina HIDEG Hideg DUMITRU Dumitru COSTOIU Costoiu DIACONU Diaconu

a 2018 01009and 2018 01009

29/11/2018 min pe fiecare parte. Câte un fragment de material steril a fost depus individual într-un godeu al unei plăci cu 24 godeuri sterile. Peste materialele depuse, în godeuri s-a adăugat 1 mL mediu lichid (bulion simplu) și ulterior 10 pL suspensie microbiană de densitate 0.5 McFarland, pregătită în AFS (apă fiziologică sterilă, sol NaCl 0,9%). Plăcile cu 24 godeuri astfel pregătite, au fost incubate la 37°C timp de 24h. După expirarea timpului de incubare 200 pL din suspensiile microbiene obținute au fost trasferați în plăci cu 96 godeuri sterile și turbiditatea culturilor microbiene (absorbanța) a fost măsurată spectrofotometric la 600nm.11/29/2018 min on each side. A fragment of sterile material was deposited individually in a well of a sterile 24-well plate. Over the deposited materials, 1 mL of liquid medium (simple broth) was added to the wells and then 10 pL of 0.5 McFarland density microbial suspension, prepared in AFS (sterile physiological water, 0.9% NaCl soil). The 24-well plates thus prepared were incubated at 37 ° C for 24 h. After the expiration of the incubation time 200 pL of the obtained microbial suspensions were transferred to plates with 96 sterile wells and the turbidity of the microbial cultures (absorbance) was measured spectrophotometrically at 600 nm.

Pentru tulpinile de P. aeruginosa testate, s-au observat diferențe evidente ale inhibiției creșterii și multiplicării culturilor planctonice care aparțin tulpinii de laborator (ATCC 27853), comparativ cu rezultatele obținute pentru tulpina nosocomiala testată. Astfel, în cazul tulpinii P. aeruginosa ATCC 27853, creșterea a fost în mod semnificativ mai redusă comparativ cu tulpina clinică 202, diferențele fiind evidente mai ales în cazul probei AgNCh PVP- Ac citric NaBFU+colagen.For the tested P. aeruginosa strains, obvious differences of inhibition of growth and multiplication of planktonic cultures belonging to the laboratory strain were observed (ATCC 27853), compared to the results obtained for the tested nosocomial strain. Thus, in the case of P. aeruginosa strain ATCC 27853, the increase was significantly lower compared to clinical strain 202, the differences being obvious especially in the case of the AgNCh PVP-Ac citric NaBFU + collagen sample.

în cazul tulpinilor de 5. aureus analizate se poate observa o inhibiție a creșterii și multiplicării celulelor microbiene în suspensie în prezența tuturor tipurilor de hidrogeluri de colagen ce conțin nanoparticule bioactive de Ag, fiind constatate diferențe în inhibiția creșterii tulpinii de laborator, comparativ cu cea nosocomială (figura 10).in the case of the analyzed 5. aureus strains, an inhibition of growth and multiplication of suspended microbial cells can be observed in the presence of all types of collagen hydrogels containing bioactive Ag nanoparticles, differences being found in the inhibition of laboratory strain growth compared to nosocomial (figure 10).

Inhibarea aderenței și a formării biofilmelorInhibition of adhesion and biofilm formation

Pentru testarea efectului materialelor colagenice asupra capacității de aderență și a producerii de biofilme, materialele obținute au fost tăiate sub forma unor discuri cu diametrul de 6 mm și grosime aprox. 3mm și sterilizate prin expunere la radiații UV timp de 20 min pe fiecare parte. Câte un fragment de material steril a fost depus individual într-un godeu al unei plăci cu 24 godeuri sterile. Peste materialele depuse, în godeuri s-a adaugat 1 mL mediu lichid (bulion simplu) și ulterior 10 pL suspensie microbiană de densitate 0.5 McFarland, pregătită în AFS (apă fiziologică sterilă, sol NaCl 0,9%). Plăcile cu godeuri astfel pregătite, au fost incubate la 37oC timp de 24 h. După incubare materialele au fost spalate cu AFS și mediul a fost schimbat, pentru dezvoltarea biofilmelor pe suprafața acestora. Plăcuțele au fost incubate pentru 24h. DupăTo test the effect of collagenous materials on adhesion capacity and biofilm production, the obtained materials were cut in the form of discs with a diameter of 6 mm and a thickness of approx. 3mm and sterilized by exposure to UV radiation for 20 min on each side. A fragment of sterile material was deposited individually in a well of a sterile 24-well plate. Over the deposited materials, 1 mL of liquid medium (simple broth) was added to the wells and then 10 pL of 0.5 McFarland density microbial suspension, prepared in AFS (sterile physiological water, 0.9% NaCl soil). The well plates thus prepared were incubated at 37 ° C for 24 h. After incubation the materials were washed with AFS and the medium was changed to develop biofilms on their surface. The plates were incubated for 24 hours. After

SANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRLSANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRL

Catal in-RobertinoCatal in-Robertino

HIDEGHideg

Universitatea din BucureștiThe University of Bucharest

Prof. dr. MirceaProf. Dr. Mircea

DUMITRUDumitru

Universitatea Politehnica BucureștiPolytechnic University of Bucharest

Prof.dr. MihneaProf. Mihnea

COSTOIUCostoiu

Institutul de Virusologie Ștefan S. Nicolau, BucureștiȘtefan S. Nicolau Institute of Virology, Bucharest

Dr. Carmen CristinaDr. Carmen Cristina

DIACONU a 2018 01009DIACONU 2018 01009

29/11/2018 /2â expirarea perioadei de incubare,eșantionul pe care s-a dezvoltat biofilmul a fost spălat cu AFS și depus într-un tub Eppendorf steril într-un mL AFS. Tubul a fost vortexat energic timp de 30 s și sonicat 10 s pentru desprinderea celulelor din biofilm. Suspensia celulară obținută a fost diluată și diferite diluții au fost însămânțate pe plăci cu mediu de cultură solidificat în vederea obținerii și cuantificării numărului de unități formatoare de cololonii (UFC)/ mL.29/11/2018 / 2â At the end of the incubation period, the sample on which the biofilm was developed was washed with AFS and deposited in a sterile Eppendorf tube in one mL AFS. The tube was vortexed vigorously for 30 s and sonicated for 10 s to detach the cells from the biofilm. The cell suspension obtained was diluted and various dilutions were seeded on plates with solidified culture medium in order to obtain and quantify the number of colony forming units (CFU) / mL.

Analiza capacității de aderența și dezvoltare a biofilmelor microbiene pe suprafața eșantioanelor de colagen obținute arată că acest fenotip este semnificativ redus pe suprafața hidrogelurilor deshidratate ce conțin nanoparticule de Ag în diferite variante. Atât în cazul tulpinilor de P. aeruginosa cat si al celor de S. aureus, cel mai pronunțai efect antibiofilm s-a înregistrat in cazul materialelor de colagen si nanoparticule de Ag obținute în două etape cu agent reducător NaBFU (AgNCL +NaBFLi + colagen) (figura 11).The analysis of the adhesion capacity and development of microbial biofilms on the surface of the obtained collagen samples shows that this phenotype is significantly reduced on the surface of dehydrated hydrogels containing Ag nanoparticles in different variants. In the case of both P. aeruginosa and S. aureus strains, the most pronounced antibiofilm effect was registered in the case of collagen materials and Ag nanoparticles obtained in two stages with NaBFU reducing agent (AgNCL + NaBFLi + collagen) (figure 11).

EXEMPLUL: ANALIZA IN VIVO A EFICIENȚEI ANTIBACTERIENE A MATERIALELOR COLAGENICE CU AGEXAMPLE: IN VIVO ANALYSIS OF THE ANTIBACTERIAL EFFICIENCY OF AG COLAGENIC MATERIALS

Pentru studierea proceselor reparatorii și eficienței antibacteriene a materialelor nanostructurate s-a utilizat modelul rănirii excizionale. Experimentele utilizând șoareci albi de laborator CD1 {Mus musculus) au fost avizate de către Direcția Sanitar Veterinară și pentru Siguranța Alimentelor (Autorizație nr. 310 din 31.10.2016 /proiect NanoColaGel).The excision wound model was used to study the repair processes and antibacterial efficiency of nanostructured materials. The experiments using white laboratory mice CD1 {Mus musculus) were approved by the Sanitary Veterinary and Food Safety Directorate (Authorization no. 310 of 31.10.2016 / NanoColaGel project).

Protocolul de implantare a materialului nanostructurat a presupus parcurgerea următoarelor etape: anestezia și prepararea pentru operație: animalele au fost anesteziate prin injectarea intraperitoneală a unui amestec de silazină lOmg/Kgc și ketamina 80-100 mg/Kgc asigurandu-se faptul că reflexele membrelor sunt supresate. S-a așezat șoarecele în poziția pentru experiment și ulterior a fost pregătită regiunea unde urma a avea loc incizia: părul a fost tuns cu mașina de tuns, s-a aplicat cremă epilatoare aprox 3 minute, iar după îndepărtarea acesteia pielea a fost dezinfectată cu alcool 70%. A fost realizată o dublă excizie la nivelul părții dorsale a șoarecelui utilizând o preducea cu diametru de 8mm (figura 12), care se întinde până la nivelul mușchiului paniculosus camosus.The protocol for implantation of the nanostructured material involved the following steps: anesthesia and preparation for surgery: the animals were anesthetized by intraperitoneal injection of a mixture of silazine lOmg / Kgc and ketamine 80-100 mg / Kgc ensuring that limb reflexes are suppressed . The mouse was placed in the position for the experiment and then the region where the incision was to be made was prepared: the hair was cut with a hair clipper, epilating cream was applied for about 3 minutes, and after removing it the skin was disinfected with 70% alcohol. A double excision was made at the dorsal part of the mouse using an 8mm diameter preducus (figure 12), which extends to the paniculosus camosus muscle.

SANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRL SANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRL Universitatea din București The University of Bucharest Universitatea Politehnica București Polytechnic University of Bucharest Institutul de Virusologie Ștefan S. Nicolau, București Institute of Virology Ștefan S. Nicolau, Bucharest Catalin-Robertino Catalin-Robertino Prof. dr. Mircea Prof. Dr. Mircea Prof.dr. Mihnea Prof. Mihnea Dr. Carmen Cristina Dr. Carmen Cristina HEDEG HEDEG DUMITRU Dumitru COSTOIU Costoiu DIACONU Diaconu

a 2018 01009and 2018 01009

29/11/201811/29/2018

Pentru evaluarea eficienței antibacteriene, un inocul de 50 μΐ de cultură bacteriană (Staphylococcus aureus) de 24 de ore de densitate IMcFarland a fost administrat la nivelul fiecărei excizii. După perioada de adsorbție a inoculului, la nivelul fiecărei excizii a fost aplicat filmul de material colagenic cu Ag care a fost cusut cu fir resorbabil în puncte (figurile 12, 13). După operație, animalele au fost menținute în cuști individuale, la căldură și monitorizate zilnic, pentru diverse semne clinice, pierderea în greutate și închiderea rănilor (figura 14).To evaluate the antibacterial efficacy, a 24 μΐ inoculum of bacterial culture (Staphylococcus aureus) of 24 hours density IMcFarland was administered at the level of each excision. After the adsorption period of the inoculum, at the level of each excision the film of collagenic material with Ag was applied which was sewn with resorbable thread in points (figures 12, 13). After surgery, the animals were kept in individual cages, heated and monitored daily for various clinical signs, weight loss and wound closure (Figure 14).

Prelevarea probelor s-a realizat la 4 zile de la operație, când șoarecii au fost sacrificați prin dislocare cervicală, după anesteziere cu dioxid de carbon (CO2). S-a realizat o incizie în jurul rănii și s-a prelevat țesut pentru analizele de biologie moleculară cu înghețare rapidă la 80°C). ARN total a fost extras cu reactivul Trizol și revers-transcris folosindu-se kit-ul High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit with RNAse inhibitor conform protocoalelor prezentate anterior. Reacția qPCR s-a realizat utilizând SyBr Green și primeri specifici.Sampling was performed 4 days after the operation, when the mice were sacrificed by cervical dislocation, after anesthesia with carbon dioxide (CO2). An incision was made around the wound and tissue was taken for molecular biology analyzes with rapid freezing at 80 ° C). Total RNA was extracted with Trizol reagent and reverse-transcribed using the High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit with RNAse inhibitor according to the protocols presented above. The qPCR reaction was performed using SyBr Green and specific primers.

Rezultatele obținute demonstrează faptul că răspunsul inflamator indus de infecția bacteriană (nivelul mIL-1) este mult diminuat în prezența AgNCh, NaBFU + colagen. O diminuare mai slabă a răspunsului pro-inflamator mediat de IL-1 a fost observant de asemenea și în cazul materialului AgNCh, colagen +NaBH4 (figura 15). Este de remarcat efectul antiinflamator foarte intens exercitat de materialul AgNCh, NaBEU + colagen în absența infecției, ceea ce demonstrează utilitatea acestuia în managementul anumitor tipuri de plăgi cronice, caracterizate prin prelungirea excesivă a fazei inflamatorii (figura 15). Analiza histopatologica (colorație hematoxilina-eozina) a confirmat existenta unui process inflamator redus in cazul probei AgNCh, colagen +NaBH4 (figura 16).The obtained results demonstrate that the inflammatory response induced by the bacterial infection (mIL-1 level) is much diminished in the presence of AgNCh, NaBFU + collagen. A weaker decrease in the IL-1-mediated pro-inflammatory response was also observed in the case of AgNCh material, collagen + NaBH4 (figure 15). It is worth noting the very intense anti-inflammatory effect exerted by the material AgNCh, NaBEU + collagen in the absence of infection, which demonstrates its usefulness in the management of certain types of chronic wounds, characterized by excessive prolongation of the inflammatory phase (Figure 15). Histopathological analysis (hematoxylin-eosin staining) confirmed the existence of a reduced inflammatory process in the case of the AgNCh, collagen + NaBH4 sample (figure 16).

SANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRLSANIMED INTERNATIONAL IMPEX SRL

Catalin-RobertinoCatalin-Robertino

HIDEGHideg

Universitatea din BucureștiThe University of Bucharest

Prof. dr. MirceaProf. Dr. Mircea

DUMITRUDumitru

Universitatea Institutul de VirusologieUniversity Institute of Virology

Politehnica Ștefan S. Nicolau, BucureștiȘtefan S. Nicolau Polytechnic, Bucharest

BucureștiBucharest

Prof.dr. Mihnea Dr. Carmen CristinaProf. Mihnea Dr. Carmen Cristina

Claims (3)

REVENDICĂRI 1. Procedeu de de obținere a hidrogelurilor compozite antimicrobiene pe baza de colagen si nanoparticule de argint caracterizate prin aceea că presupune reducerea ionilor de Ag direct, in situ, în gelul de colagen, în prezență de agenți reducători (de exemplu NaBEL, acid citric), urmată de reticularea hidrogelului în prezența uni agent de reticulare (de exemplu, glutaraldehidă).1. Process for the production of collagen-based antimicrobial hydrogels and silver nanoparticles characterized by the reduction of Ag ions directly in situ in the collagen gel in the presence of reducing agents (eg NaBEL, citric acid) , followed by crosslinking of the hydrogel in the presence of a crosslinking agent (eg glutaraldehyde). 2. Produs obținut conform revendicării 1 caracterizat prin aceea că este alcătuit majoritar din material colagenic și nanoparticule de Ag (procedeul permite varierea conținutului de nanoparticule de Ag în domeniul 0.1 - 5%, în funcție de activitatea biologică urmărită). In funcție de modalitatea de uscare și concentrația gelului colagenic, matricea colagenică obținută poate avea diferite grade de porozitate.Product obtained according to claim 1, characterized in that it is composed mainly of collagen material and Ag nanoparticles (the process allows the variation of the content of Ag nanoparticles in the range of 0.1 - 5%, depending on the biological activity pursued). Depending on the drying method and the concentration of the collagen gel, the collagen matrix obtained may have different degrees of porosity. 3. Produsul obținut conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că este alcătuit majoritar din material colagenic și nanoparticule de Ag (procedeul permite varierea conținutului de nanoparticule de Ag în domeniul 0.1 - 5%, prezintă activitate antimicrobiană față de bacterii Gram-pozitive și Gram-negative în suspensie și aderate și activitate imunomodulatoare, prin stimularea instalării fazei inflamatorii acute cu rol în vindecare și prevenirea prelungirii / activării excesive a acesteia.The product obtained according to claim 2, characterized in that it is composed mainly of collagen material and Ag nanoparticles (the process allows the variation of the content of Ag nanoparticles in the range of 0.1 - 5%, shows antimicrobial activity against Gram-positive bacteria and Gram- negative in suspension and adhered and immunomodulatory activity, by stimulating the installation of the acute inflammatory phase with a role in healing and preventing its prolongation / excessive activation.
ROA201801009A 2018-11-29 2018-11-29 Process for preparing composite hydrogels based on collagen and silver nanoparticles for preventing wound infections RO134197A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201801009A RO134197A2 (en) 2018-11-29 2018-11-29 Process for preparing composite hydrogels based on collagen and silver nanoparticles for preventing wound infections

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201801009A RO134197A2 (en) 2018-11-29 2018-11-29 Process for preparing composite hydrogels based on collagen and silver nanoparticles for preventing wound infections

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO134197A2 true RO134197A2 (en) 2020-06-30

Family

ID=71112410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA201801009A RO134197A2 (en) 2018-11-29 2018-11-29 Process for preparing composite hydrogels based on collagen and silver nanoparticles for preventing wound infections

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO134197A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4019056A1 (en) 2020-12-23 2022-06-29 Universitat Politècnica De Catalunya Method to produce in situ self-assembled multifunctional nanocomposite hydrogel and its uses thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4019056A1 (en) 2020-12-23 2022-06-29 Universitat Politècnica De Catalunya Method to produce in situ self-assembled multifunctional nanocomposite hydrogel and its uses thereof
WO2022136666A1 (en) 2020-12-23 2022-06-30 Universitat Politècnica De Catalunya Method to produce in situ self-assembled multifunctional nanocomposite hydrogel and its uses thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nethi et al. Recent advances in inorganic nanomaterials for wound-healing applications
Alqahtani et al. Wound-healing potential of curcumin loaded lignin nanoparticles
Zbuchea Up-to-date use of honey for burns treatment
Pieper Honey-based dressings and wound care: an option for care in the United States
Savitskaya et al. Antimicrobial and wound healing properties of a bacterial cellulose based material containing B. subtilis cells
Gholipourmalekabadi et al. Decellularized human amniotic membrane: more is needed for an efficient dressing for protection of burns against antibiotic-resistant bacteria isolated from burn patients
US9522177B2 (en) Antimicrobial and immunostimulatory system comprising an oxidoreductase enzyme
RU2438681C1 (en) Method of manufacturing dry powder of earthworms
Curto et al. Aloe vera: an in vitro study of effects on corneal wound closure and collagenase activity
Sukur et al. Evaluations of bacterial contaminated full thickness burn wound healing in Sprague Dawley rats Treated with Tualang honey
CN103410046B (en) A kind of antimicrobial toilet paper manufacture method
US20200297780A1 (en) Anti-inflammatory compositions, methods and uses thereof
AL-JADI et al. The effect of Malaysian honey and its major components on the proliferation of cultured fibroblasts
CN111939270A (en) Double-nano enzyme antibacterial agent with continuous antibacterial effect and preparation method thereof
Myronov et al. Low-frequency ultrasound increase effectiveness of silver nanoparticles in a purulent wound model
WO2018226479A1 (en) Compositions and methods for treating wounds
Molan Honey: Antimicrobial actions and role in disease management
RO134197A2 (en) Process for preparing composite hydrogels based on collagen and silver nanoparticles for preventing wound infections
Woodward Silver dressings in wound healing: what is the evidence?
RU2426558C1 (en) Wound bandage with antimicrobial properties
A Suryaprakash Efficacy of honey dressing versus mechanical debridement in healing of ulcers with biofilms a comparative study
Wisuitiprot et al. Effect of Garcinia Mangostana Linn Fruit Peel Ethanolic Extract on Fibroblast Cell Migration
Zbuchea Honey, food and medicine: scientific rationale and practical efficiency in external administration of medicinal honey for wound healing
Khoshkalam et al. An Evaluation of Anti-Microbial Properties of Gelatin and Collagen Films Enriched by Aloe Vera and Henna to Build an Organic Band Aid
CN112316156B (en) Collagen repair membrane with oxidation resistance and antibacterial property, preparation method and application thereof